Propiedades del suelo y comunidades de invertebrados como indicadores del estado del suelo en monocultivos de Pinus radiata y Bosque Nativo de Chile

Abstract

El cambio de uso de suelo es uno de los principales factores del cambio global. En particular, las plantaciones forestales en forma de monocultivos han sido cuestionadas tanto por su real capacidad de amortiguar el cambio climático, así como por sus efectos sobre el suelo. Las plantaciones forestales hoy en día ocupan más de 3 millones de hectáreas del territorio centrosur de Chile, sin embargo, sus efectos sobre el ecosistema edáfico y las comunidades de invertebrados que lo habitan no han sido estudiados. Los invertebrados edáficos tienen efectos sobre las propiedades químicas y físicas del suelo y, asimismo, las comunidades de plantas del ecosistema tienen efectos sobre la diversidad y abundancia de los invertebrados. Con el propósito de entender los posibles cambios en los ensambles edáficos asociados al remplazo del bosque nativo por monocultivos forestales, se compararon las biotas de suelos remanentes de bosque nativo Maulino con plantaciones forestales de Pinus radiata en la zona. Se realizaron colectas estacionales de invertebrados y se estimó la riqueza, abundancia y composición comunitaria en suelos de plantaciones y bosque nativo. Además, se realizaron análisis físicos y químicos de propiedades del suelo, tales como infiltración de agua, calidad química del suelo, pH, y contenido hídrico que son vitales para la biota. Tanto las propiedades físico-químicas como las comunidades de invertebrados resultaron significativamente diferentes entre suelos de bosque nativo y monocultivos, revelando una significativa pérdida de fertilidad del suelo y empobrecimiento de las comunidades dé invertebrados que lo habitan. Las pérdidas de diversidad biológica y consiguiente disminución de procesos que desempeñan en el suelo, representan una amenaza para la salud de los suelos en el largo plazo, afectando negativamente condiciones del ecosistema del cual depende el bienestar humano.

Land use change is one of the main drivers of global change. Despite the expansion of forest plantations worldwide, assuming a positive effect of their capacity to mitigate global warming and prevent soil erosion, questions have been raised about their real capacity to moderate climate change and their unknown effects on soils. Although forestry monocultures occupy more than 3 million hectares of land in south-central 'Chile, their ecological effects on soils and on soil biodiversity have not been assessed. Soil invertebrates are functionally relevant at the ecosystem scale because they modify soil chemical and physical properties that affect vegetation and at the same time, the plant community influences invertebrate diversity and abundance belowground. In this work, we compared soils of native Maulino forest remnants and pine monocultures on similar soils, with the aim of understanding changes in the structure and diversity of edaphic assemblages as a consequence of forest replacement by monocultures. We estimated differences in diversity, abundance, and community composition of the soil biota between native forests and pine monocultures, and analysed physical and chemical soil properties crucial for the biota, such as water content, water infiltration, nutrient status, and pH, which are also critical to plant-soil relationships. We found that both soil invertebrate communities and soil properties analysed differed significantly between native forest and monocultures sites, revealing a significant loss of soil fertility and a major reduction in taxonomic and functional diversity of soil invertebrates between forest and monoculture sites. Loss of biotic diversity above ground can have important consequences on key functions of soil organisms in the ecosystem. These changes occurring on a large scale may represent serious threats to soil ecosystem health, altering ecosystem properties that affect human wellbeing.